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《数据结构》教学设计
项目一数据结构与算法
教材导读
课程名称
《数据结构》
课程类型
理论课()/实践课()
课程定位
数据结构作为计算机专业的核心课程,其内容不仅是一般程序设计的基础,而且是设计和实现编译程序、操作系统、数据库系统及其他系统程序的重要基石。
思政理念
每当提到计算机专业,总会让人联想到编程,联想到各类技术,然而仅就代码的编写,并不足以诠释计算机专业的内涵。中国共产党第二十次全国代表大会(以下简称党的二十大)报告提出“我们确立和坚持马克思主义在意识形态领域指导地位的根本制度”。立足于我们的学习生活,我们也应把握事物的核心规律,只有这样,才能谋求自身更长远的发展。
教案设计
项目课题
项目一:数据结构与算法
授课时间
授课对象
知识目标
1.了解数据结构的基本概念。
2.掌握数据的逻辑结构和存储结构。
3.掌握算法及算法的特性,理解和掌握算法分析的方法。
能力目标
能够熟练进行时间复杂度的算法分析,从而选择有效的算法。
素质目标
1.正确认识计算机中数据的表示与存储方法。
2.培养学生对抽象概念的理解能力。
重、难点
重点
掌握数据的逻辑结构和存储结构。
掌握算法及算法的特性,理解和掌握算法分析的方法。
难点
能够熟练进行时间复杂度的算法分析,从而选择有效的算法。
教学方法
讲授法
教学用具
教材、课件、教案、微课、投影仪、计算机等
教学流程
教学环节
教学内容
情境导入
【教师】数据结构课程主要研究数据在计算机中的表示和对数据的处理方法,本项目介绍了相关的基本概念及算法分析的理论。大家对数据结构课程都了解多少呢?请小组讨论一下。
【学生】小组讨论并回答问题。
【教师】归纳学生提出的主要想法,发现小组之间了解程度不一,引起学生好奇心,激发学习新知的兴趣。
讲授新知
1.1数据结构概述
【教师】通过讲解和自由讨论数据结构的概念、数据的逻辑结构、数据的存储结构,引导学生了解数据结构概述。
【学生】阅读教材,认真听讲解,自由讨论,理解并记忆。
【教师】简述数据结构的概念。
【学生】1.数据(Data)是信息的载体,是能够输入计算机中并能被计算机识别、存储和加工处理的符号集合。
2.数据元素(DataElement)是数据的基本单位,在计算机程序中通常作为一个整体进行处理。
3.数据项(DataItem)是数据的最小单位,是对数据元素属性的描述,也称为域或字段。
4.数据对象(DataObject)是性质相同的数据元素的集合,是数据的子集。
5.数据类型(DataType)是一组性质相同的值的集合和定义在该集合上的一组操作的总称。
6.数据结构(DataStructure)是相互之间存在一定关系的数据元素的集合。
【教师】简述数据的逻辑结构。
【学生】数据的逻辑结构分为线性结构和非线性结构两种。
常见的基本逻辑结构有集合结构、线性结构、树形结构、图形结构。
【教师】简述数据的存储结构。
【学生】数据的存储结构主要有.顺序存储结构、链式存储结构、索引存储结构、散列存储结构。
【教师】点评并拓展知识。
1.2算法与算法分析
【教师】通过讲解和自由讨论算法及其特性、算法分析,引导学生了解算法与算法分析。
【学生】阅读教材,认真听讲解,自由讨论,理解并记忆。
【教师】简述算法及其特性。
【学生】1.输入
一个算法有零个或多个输入,这些输入取自某个特定对象的集合。
2.输出
一个算法有一个或多个输出,这些输出是与输入有着一定关系的量。
3.有穷性
一个算法总是(对任何合法的输入值)在执行有穷步之后结束,且每一步都可在有穷时间内完成。
4.确定性
算法中的每条指令都必须有确切的含义,不能有二义性。在任何条件下,算法只有唯一的一条执行路径,即对于相同的输入,只能得到相同的输出。
5.可行性
一个算法必须是可行的,即算法中描述的操作,可通过已经实现的基本运算执行有限次来实现。
【教师】简述算法设计的要求。
【学生】算法设计的要求要满足:正确性、可读性、健壮性、高效率与低存储量需求。
【教师】简述算法的评价。
【学生】算法的评价主要从时间复杂度和空间复杂度两个方面来考虑。时间复杂度不是精确的执行次数,而是估算的数量级,着重体现的是随着问题规模n的增大,算法执行时间的变化趋势。
【教师】点评并拓展知识。
问题解决
【教师】询问学生是否有尚未理解的地方
【学生】提出疑问
【教师】【学生】共同探讨解决
整体回顾
【教师】带领学生复习本项目的知识脉络
【学生】简要复述本项目的知识框架
布置作业
【教师】请学生完成本项目的[实训习题一]
【学生】自行做题与核对答案进行自我检测
教学反思
《数据结构》教学设计
项目二线性表
教材导读
课程名称
《数据结构》
课程类型
理论课()
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